虛擬機：爲區塊鏈提供動力的隱藏引擎

介紹

雖然操作系統 (OS) 是互斥的，因爲它只能是 Windows、MacOS 或 Linux 等，但有時可以在一個操作系統上運行另一個操作系統。例如，可以在 MacOS 上運行 Windows 操作系統，在 Windows 操作系統上運行 Android 操作系統。堆疊操作系統的目的是測試操作系統，將一些有風險的軟件與主操作系統隔離，運行舊版本的操作系統，或者在多個平台上開發和測試代碼。EVM 在區塊鏈中被使用，因爲它提供了一種通用的、可靠的方式來運行智能合約，並確保網路上的每個節點以完全相同的方式執行交易。

什麼是虛擬機？

虛擬機(VM)本質上是一個生活在您現有計算機內部的不同計算機。只需幾次點擊，您就可以在不需要任何額外物理硬件的情況下進行設置。一旦運行，它就像一臺完整的計算機。您可以安裝操作系統、存儲文件、運行應用程序，甚至瀏覽互聯網，這一切都可以在那個虛擬空間內完成。在加密貨幣的世界中，區塊鏈上的智能合約是在虛擬機上開發和運行的。其中最常見的是以太坊虛擬機(EVM)。

在幕後，您的主計算機（稱爲主機）使這一切成爲可能。爲了保持虛擬機的順利運行，主機共享其自身的資源，如內存、處理能力和存儲。這種設置在您需要使用僅在與主機上安裝的操作系統不同的操作系統上運行的軟件時非常有用。

虛擬機的工作原理

那麼虛擬機到底是如何工作的呢？整個過程的核心是一種特殊的軟件，稱爲虛擬機監控器。虛擬機監控器就像一個管理者，利用您計算機的物理資源。這些資源包括處理器 (CPU)、內存 (RAM) 和存儲。它們被高效地劃分，以便一個或多個虛擬機可以同時運行。

虛擬機監控程序通常有兩種設置方式。一些虛擬機監控程序直接安裝在硬件上，這就是爲什麼它們通常出現在數據中心和雲環境中，在這些地方速度和效率最爲重要。其他虛擬機監控程序則運行在您的正常操作系統之上，幾乎就像任何其他應用程序。這種方式在日常使用、測試或開發工作中更爲常見。例如，您可以通過安裝應用程序 BlueStacks 在 Windows 操作系統上享受 Android 生態系統。

一旦虛擬機監控器完成其工作並且您的虛擬機準備就緒，您可以像對待物理計算機一樣對待它。您可以啓動它，然後安裝程序、使用互聯網，甚至在那個虛擬空間內構建和運行應用程序。

區塊鏈網路中的虛擬機

大多數使用區塊鏈應用程序的人從未考慮過使一切順利運行的隱形基礎設施。無論您是在去中心化交易所交換代幣、鑄造NFT，還是在Layer區塊鏈上發送資金，一個重要的組件在後臺執行所有繁重的任務。這個組件就是區塊鏈虛擬機。

在傳統技術世界中，虛擬機(VM)基本上是一個隔離的沙盒。它允許開發人員在一個有限和受控的環境中運行軟件。該軟件與底層硬件是分離的。然而，在區塊鏈網路中，虛擬機的作用則大相徑庭。它們作爲智能合約的執行引擎，智能合約是能夠讓去中心化應用程式24/7順利運行的自執行代碼代理。如果沒有虛擬機，成千上萬的獨立計算機在全球範圍內將無法可靠地就合同的執行方式達成一致。

以太坊虛擬機

以太坊虛擬機(EVM)是區塊鏈虛擬機中最著名的一個例子。開發者可以使用Solidity、Vyper或Yul等語言編寫合約並將其部署在以太坊及其他兼容EVM的區塊鏈上。EVM確保每個節點以完全相同的方式處理智能合約，因爲它有助於維護網路的一致性和安全性。

區塊鏈世界中的其他虛擬機

但以太坊並不是唯一擁有虛擬機的區塊鏈。不同的區塊鏈網路設計自己的模型，以滿足特定要求的目標。NEAR 和 Cosmos 依賴於基於 WebAssembly 的虛擬機，以其靈活性而聞名。這些允許智能合約使用多種編程語言編寫，從而降低了不想學習全新內容的開發者的門檻。同時，MoveVM 被 Sui 等區塊鏈使用，更加重視 Move 語言，以優先考慮交易執行的安全性。Solana 則採取不同的路線，採用其 Solana 虛擬機，經過優化以同時處理許多交易。

盡管大多數用戶從未直接與它們互動，虛擬機（VM）在後臺不斷工作。當您在像 Uniswap 這樣的去中心化金融平台上進行代幣交換時，EVM 正在執行合約。如果您鑄造一個新的 NFT，虛擬機會更新帳本以顯示誰擁有它。即使是像 zk-rollups 這樣的高級擴展解決方案也依賴於專門的虛擬機，如 zkEVM，這些虛擬機將智能合約執行與密碼學證明結合在一起，以提高效率和安全性。

虛擬機的缺陷

然而，虛擬機也有一些缺點。虛擬機在借用的組件上運行代碼和管理智能合約，這使得相較於直接在硬件上運行，過程變得更慢。維護大型網路上的虛擬機導致了操作復雜性，需要不斷更新和專業知識。兼容性也是一個缺點。爲以太坊編寫的合約在沒有 substantial 更改的情況下無法在 Solana 上運行。這給希望覆蓋多個生態系統的開發者增加了額外的工作。

盡管面臨這些挑戰，區塊鏈虛擬機仍然是去中心化技術創新的核心。它們是無名英雄，使用戶更容易信任代碼而不是中介。虛擬機創造了金融產品、數字資產和去中心化社區的世界。雖然你可能永遠看不到它們，但虛擬機是推動區塊鏈經濟發展的無聲引擎。

結論

簡而言之，虛擬機可能不被注意，但它們在現代技術中發揮着至關重要的作用。通過在幕後簡化和安全化事物，它們幫助我們構建和使用新型計算機程序，並改變我們信任和共享信息的方式。無論它們是在爲最新的區塊鏈工具提供動力，還是讓人們在受保護的空間中運行軟件，虛擬機都在悄然進步。它們的真正力量在於如何從後臺支持一切，表明使技術表現最佳的許多因素往往是不可見的。